CN116023020A - 一种电流传感光纤的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电流传感光纤的制造方法，为了提高生产效率，并保证光纤的可靠性，包括如下步骤：步骤一：准备一单模光纤预制棒；步骤二：对光纤预制棒进行钻孔；步骤三：对钻好的孔进行研磨；步骤四：对研磨好的孔进行抛光；步骤五：将应力棒装配置孔中；步骤六：对装配好的光纤预制棒进行旋转拉丝，旋转拉丝的旋转速率呈周期性变化。
Description
技术领域
本申请涉及电流传感光纤的领域，尤其是涉及一种电流传感光纤的制造方法。
背景技术
光纤电流传感器是根据法拉第效应的原理工作的，现作为一种智能电网设备，也是高压输电干线的关键设备之一。
目前，市面上传统的普通电流传感光纤在拉丝过程中，光纤预制棒（或光纤或预制棒和光纤同时反向）需要高速旋转。一般转速是每分钟500至2000转。如此高速旋转对拉丝工艺的稳定性是个考验，一般连续拉丝长度不超过1000米，连续拉丝长度过长，预制棒可能因变形而产生离心力，导致无法继续拉丝。另外，均匀旋转速率拉制的电流传感光纤不能直接使用，必须熔接一段直线段和变速率螺旋段的组合体（亦称含宽带光纤波片的电流传感光纤）到电流传感段（螺旋段）上，这样使得光纤上多了两个熔接点，大大提高了工艺的复杂程度以及制造成本，还影响光纤的可靠性和温度特性。
为此，现有技术发展了一种新的拉丝系统，采用微型光纤预制棒，但一根微型预制棒只能拉制一根标准长度的电流传感光纤，一般长度从20-35米不等。新的拉丝工艺虽然无额外熔接点，提高了传感光纤的可靠性，但生产效率比较低，每拉完一根，就要换下一根微型预制棒。
发明内容
为了提高生产效率，并保证光纤的可靠性，本申请提供一种电流传感光纤的制造方法。
本申请提供一种电流传感光纤，采用如下的技术方案：
一种电流传感光纤的制造方法，包括如下步骤：
步骤一：准备一单模光纤预制棒；
步骤二：对光纤预制棒进行钻孔；
步骤三：对钻好的孔进行研磨；
步骤四：对研磨好的孔进行抛光；
步骤五：将应力棒装配置孔中；
步骤六：对装配好的光纤预制棒进行旋转拉丝，旋转拉丝的旋转速率呈周期性变化。
可选的，所述旋转拉丝的旋转速率的周期包括提速区间、最高速率区间、减速区间与零速率区间。
可选的，所述提速区间的拉丝长度为0.3至0.8米、并制成偏振态演化段。
可选的，所述最高速率区间的拉丝长度为3至200米、并制成保椭圆偏振段。
可选的，所述零速率区间的拉丝长度为2至3米、并制成保线偏振段。
可选的，所述保椭圆偏振段的中点与保线偏振段的中点均为光纤的截断点。
可选的，所述保椭圆偏振段的螺距为3至8毫米。
可选的，步骤六中的旋转拉丝速度为2至6米/分钟。
综上，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
其一：拉丝时，光纤预制棒的旋转速率是周期性变化，这种变化正好对应宽带电流传感光纤的螺旋结构。通过采用小应力保偏光纤预制棒，可连续周期性拉制长度大于10公里。
其二：每一个拉制周期包含二个完整的含宽带光纤波片的电流传感光纤，具备双向传输能力，且传输损耗小于0.05dB/个。
其三：如一个周期的长度为70米（含二个35米长的电流传感光纤），合计可一次生产接近280根电流传感光纤。既提高了生产效率，又提高了传感光纤的可靠性和光学性能的一致性。
附图说明
图1是本申请实施例公开的一种电流传感光纤的拉丝过程的形态变化示意图；
图2是本申请实施例公开的一种电流传感光纤的拉丝后的剖面示意图；
图3是本申请实施例公开的拉丝工序的旋转速率周期示意图。
实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种电流传感光纤。
参照图1-3，一种电流传感光纤的制造方法，包括如下步骤：
步骤一：准备一单模光纤预制棒，直径通常为40至100毫米；
步骤二：对光纤预制棒进行钻孔；
步骤三：对钻好的孔进行研磨；
步骤四：对研磨好的孔进行抛光；
步骤五：将应力棒装配置孔中；
步骤六：对装配好的光纤预制棒进行旋转拉丝，旋转拉丝的旋转速率呈周期性变化，旋转拉丝速度优选为2至6米/分钟。
与现有技术相比，光纤结构类似，最大的区别在于拉丝过程，本实施例用呈周期性变化的旋转拉丝速率进行拉丝，使每一个拉制周期包含二个完整的含宽带光纤波片的电流传感光纤。
本实施例中的旋转拉丝的旋转速率的周期具体包括提速区间、最高速率区间、减速区间与零速率区间。其中，提速区间的拉丝长度为0.3至0.8米、并制成偏振态演化段，偏振态演化段的长度取决于预制棒光纤的特性，典型长度为0.4米。减速区间的拉丝长度也为0.3至0.8米，与提速区间作对称分布，图3中提速区间与减速区间的螺旋速率变化均为±45°。最高速率区间的拉丝长度为3至200米（一般为3米以上，具体没有特别限制，根据工程需要来确定，一般在200米以内）、并制成保椭圆偏振段，且保椭圆偏振段的螺距优选为3至8毫米。零速率区间的拉丝长度为2至3米、并制成保线偏振段。
通过用上述速率周期进行拉丝，本实施例可连续拉制长度可以超过10千米，其中保椭圆偏振段的中点与保线偏振段的中点均为光纤的截断点。截断后，每一个宽带波片光纤的长度为3.4米左右，其中保线偏振段1.5米，其螺旋速率为0，偏振态演化段为0.4米左右，其螺旋速率从0到最大值过渡，和保椭圆偏振段1.5米，其螺旋速率为最大值。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电流传感光纤的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：准备一单模光纤预制棒；
步骤二：对光纤预制棒进行钻孔；
步骤三：对钻好的孔进行研磨；
步骤四：对研磨好的孔进行抛光；
步骤五：将应力棒装配置孔中；
步骤六：对装配好的光纤预制棒进行旋转拉丝，旋转拉丝的旋转速率呈周期性变化。
2.根据权利要求1所述的一种电流传感光纤，其特征在于：所述旋转拉丝的旋转速率的周期包括提速区间、最高速率区间、减速区间与零速率区间。
3.根据权利要求2所述的一种电流传感光纤，其特征在于：所述提速区间的拉丝长度为0.3至0.8米、并制成偏振态演化段。
4.根据权利要求3所述的一种电流传感光纤，其特征在于：所述最高速率区间的拉丝长度为3至200米、并制成保椭圆偏振段。
5.根据权利要求4所述的一种电流传感光纤，其特征在于：所述零速率区间的拉丝长度为2至3米、并制成保线偏振段。
6.根据权利要求5所述的一种电流传感光纤，其特征在于：所述保椭圆偏振段的中点与保线偏振段的中点均为光纤的截断点。
7.根据权利要求4所述的一种电流传感光纤，其特征在于：所述保椭圆偏振段的螺距为3至8毫米。
8.根据权利要求1所述的一种电流传感光纤，其特征在于：步骤六中的旋转拉丝速度为2至6米/分钟。
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